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  • 材料工程
      2008年, 第0卷, 第3期 刊出日期:2008-03-20 上一期    下一期
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    论文
    ZG1Cr10MoWVNbN耐热钢的断裂特征与强化机制
    赵成志, 魏双胜, 武桂香, 王艳华
    2008, 0 (3): 1-4,76.  
    摘要 ( 323 )   HTML( PDF (KB) ( 118 )   引文文本
    采用金相、SEM和TEM等方法对耐热钢ZG1Cr10MoWVNbN进行了组织分析,利用断口分析方法对该材料的断裂特征进行了分析,并对材料的强化机制进行了研究,结果表明:材料的组织为板条状马氏体,该马氏体中含有大量的高密度位错和亚结构,在该组织中弥散分布着碳化物、氮化物以及碳氮化物颗粒状析出物;试样的断口为准解理断口,该材料在具有较高强度的同时也具有一定的韧性;材料的强化机制包括马氏体相强化、固溶强化、碳化物颗粒沉淀强化、氮化物和碳氮化物颗粒沉淀强化.
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    Ni基高温钎料对Cf/SiC陶瓷基复合材料的润湿性研究
    张勇, 张国庆, 何志勇, 冯涤, 李周
    2008, 0 (3): 5-8.  
    摘要 ( 315 )   HTML( PDF (KB) ( 142 )   引文文本
    研究了温度和活性元素Cr对Ni基高温钎料在3D-Cf/SiC陶瓷基复合材料上润湿的影响.采用扫描电镜与能谱仪检查界面微观结构与元素分布,通过X射线衍射仪检测界面产物.实验结果表明:升高温度,Ni基钎料在Cf/SiC上的润湿角减小;并且随钎料中的Cr的质量分数增加,润湿角减小.润湿过程属于反应润湿,润湿界面生成多种碳化物和硅化物.
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    Kevlar纤维改性尼龙6复合材料的等温结晶动力学及熔融行为
    王灿耀, 郑玉婴
    2008, 0 (3): 9-12.  
    摘要 ( 329 )   HTML( PDF (KB) ( 155 )   引文文本
    通过改性使Kevlar纤维(KF)成为己内酰胺阴离子开环聚合的活性中心,采用阴离子接枝法在其表面接枝上PA6低聚物,并与基体PA6混合,用挤出和注塑方式制备尼龙6/改性Kevlar纤维(PA6/KF1)复合材料.XPS,ESEM和FT-IR分析表明Kevlar纤维表面接枝上了PA6低聚物.DSC测试表明,Kevlar纤维对PA6结晶起异相成核作用,提高了PA6的结晶速率;由于表面接枝PA6的KF1与基体良好结合,阻碍了PA6分子链的迁移运动,导致其对PA6结晶成核作用不如未改性纤维(KF0);在较低温度下(188~192℃)等温结晶后的PA6呈现Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三重峰的熔融行为;而在较高温度(194℃),纯PA6的熔融行为则呈现熔融双峰;KF的加入同时使PA6的熔融行为发生显著变化.
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    工艺
    铝锂合金自动钨极氩弧焊接工艺研究
    李小飞, 李晓红, 熊华平, 李艳
    2008, 0 (3): 13-17.  
    摘要 ( 248 )   HTML( PDF (KB) ( 149 )   引文文本
    采用自行研制的两种焊丝,进行了新型铝锂合金自动钨极氩弧焊接,测量了焊态下两种焊丝焊接接头的室温力学性能,观察了接头的显微组织和拉伸断口形貌.并采用鱼骨形抗裂实验,评定了该合金的热裂纹敏感性.实验结果表明,焊接工艺规范显著影响接头的焊缝成形,采用交流脉冲焊接方法和研制焊丝作填充材料可明显改善合金的抗裂性能,焊态下两种研制焊丝的接头强度系数均能达到60%.
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    注凝成型超细二氧化锆悬浮体的制备
    王金锋, 高雅春, 谢志鹏, 孙加林
    2008, 0 (3): 18-21,27.  
    摘要 ( 274 )   HTML( PDF (KB) ( 102 )   引文文本
    研究了注凝成型超细ZrO2粉体(d0.5=0.199μm)悬浮体的特性及制备工艺.研究表明:采用A型分散剂(聚丙烯酸盐),分散剂用量为ZrO2粉体体积的2%~2.5%;料浆pH值为10~11;研磨时间为12h,可制备出固相体积分数达到54%的料浆悬浮体,料浆黏度为0.952 Pa.s,能够满足凝胶注成型的要求.并且可得到素坯弯曲强度达到50.09MPa的坯体,1550℃保温2h获得了结构致密、晶粒细小均匀的ZrO2陶瓷烧结体.
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    累积叠轧工艺对AZ31镁合金板材组织和性能的影响
    詹美燕, 李元元, 陈维平, 陈宛德
    2008, 0 (3): 22-27.  
    摘要 ( 265 )   HTML( PDF (2038KB) ( 499 )   引文文本
    采用累积叠轧工艺对AZ31镁合金薄板进行剧塑性变形,研究了累积叠轧变形过程中镁合金板材的组织及性能演变.实验结果表明,累积叠轧可以有效细化AZ31镁合金板材的晶粒组织,显著改善室温延伸率,是制备大尺寸、高性能细晶镁合金板材的一种有效、经济而且可以实现工业化生产的技术.累积叠轧5道次后AZ31镁合金板材组织均匀,晶粒尺寸为1~2μm左右,晶粒细化源于大的累积变形及表面剪切变形;室温抗拉强度和延伸率可达到349MPa和22.46%,可归因于晶粒细化对镁合金强度和塑性的改善.累积叠轧板材的道次间的加热使ARB组织粗化,减小了累积叠轧过程中晶粒持续细化的效果.
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    微注射浇注系统对微制件熔接缝形成的影响的模拟研究
    戴亚春, 王匀, 周建忠
    2008, 0 (3): 28-31,53.  
    摘要 ( 230 )   HTML( PDF (744KB) ( 178 )   引文文本
    微塑件的需求逐年增加,微注射是批量生产高精度微塑件的主要手段,但与宏观注射方法相比,制件尺寸的微小化也给微注射在理论、工艺、设备、检测等方面带来了难题.浇注系统、熔接缝的位置和数目是影响微制件质量的主要因素,本工作就此进行了数值模拟,得出了微成型与传统注射成型工艺参数的差异.结果表明:微注射成型的温度、压力和速度均高于传统注射成型,微注射成型过程中温度是保证微注射能否顺利进行的关键,微注射成型的模具温度必须高于聚合物材料的玻璃化转变温度,因此对微注射成型必须进行有效温控.
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    碳化硅颗粒表面磁控溅射镀铜膜的研究
    俞晓正, 沈志刚, 徐政
    2008, 0 (3): 32-35.  
    摘要 ( 311 )   HTML( PDF (962KB) ( 553 )   引文文本
    采用直流磁控溅射方法,在SiC颗粒表面成功地沉积了金属铜膜.利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能谱仪(EDS)和电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)等测试仪器对其表面形貌和组份进行了表征.重点讨论了不同的沉积条件对薄膜结晶的影响,并用X射线衍射仪(XRD)对其进行了表征.结果表明,溅射镀膜时,通过控制SiC颗粒的运动方式,可以在其表面镀上均匀、连续和致密的金属膜.溅射时间越长或溅射功率越大或温度越高,都有利于薄膜结晶.
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    温度梯度下薄壁圆管试件拉伸性能的试验与理论研究
    侯乃先, 岳珠峰, 于庆民, 虞跨海, 朱振涛
    2008, 0 (3): 36-39.  
    摘要 ( 243 )   HTML( PDF (932KB) ( 317 )   引文文本
    开发了一个温度梯度试验系统,在不同温度以及温度梯度下对薄壁圆管试件进行拉伸试验.采用有限元软件模拟得到不同温度下材料的真实应力应变关系,采用计算流体软件对冷却薄壁圆管试件进行流固耦合传热分析,并将得到的温度载荷通过温度插值程序传递到有限元模型中.根据拟合得到的不同温度的材料性能,模拟温度梯度下拉伸过程,模拟结果与试验结果相吻合,结果表明:在目前的温度梯度下,温度梯度对材料的拉伸性能有一定的影响,但影响较小,可以采用通用的数值方法研究存在温度梯度的拉伸性能.
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    低周疲劳下16MnR微孔的裂纹萌生与扩展
    杜洪奎, 孔凡玉
    2008, 0 (3): 40-43.  
    摘要 ( 406 )   HTML( PDF (987KB) ( 250 )   引文文本
    采用宏观与微观结合的方法,在疲劳试验机上进行疲劳试验,在光学显微下观察裂纹的起裂与扩展.研究了压力容器用钢16MnR在低周疲劳下微孔(40~200μm)的裂纹萌生与扩展规律.研究表明裂纹的萌生机制:滑移带启裂和疏松带启裂,前者由剪应力起主要作用,后者由正应力起主要作用.而滑移带的局部性和裂纹开叉是低周疲劳下微裂纹的两大典型现象.微观缺陷尺寸、应力水平对疲劳寿命有显著影响,当应力水平较低时,微孔尺寸对寿命的影响明显.而当应力水平较高时(超过屈服极限),孔径对寿命的影响不敏感.在同一应力水平下,微缺陷尺寸存在临界值dt,当d>dt时,疲劳寿命下降很多.
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    碳含量对(Ti,W)(C,N)-Co金属陶瓷的显微结构与力学性能的影响
    李燕, 刘宁
    2008, 0 (3): 44-48.  
    摘要 ( 270 )   HTML( PDF (915KB) ( 348 )   引文文本
    采用纳米TiN、亚微米TiC等陶瓷粉体原材料,以金属Co作为粘结剂,制备了Ti(C,N)-Co金属陶瓷材料,研究了不同碳含量的掺加对金属陶瓷材料的显微结构和力学性能的影响.结果表明:金属陶瓷的组织中有黑芯-灰壳结构和白芯-灰壳结构,随着碳含量的增加,金属陶瓷的组织中白芯的陶瓷相稍有增多,硬质陶瓷相颗粒粒径有所长大;金属陶瓷的抗弯强度和硬度有相似的趋势,高碳含量可以得到较高的断裂韧性.
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    Ni基单晶高温合金取向测定方法的研究
    方建锋, 田志凌, 燕平, 张晋远, 郑毅
    2008, 0 (3): 49-53.  
    摘要 ( 404 )   HTML( PDF (479KB) ( 485 )   引文文本
    论述了在普通的多晶衍射仪上,利用固定2θ角,进行Omega扫描的非对称X射线衍射方法来测定Ni基单晶高温合金[001]取向的原理,对三个具有不同取向角度的Ni基单晶高温合金进行了取向测定,讨论了该方法可测试的单晶体偏差角的范围和进一步扩大测试范围的可能解决方法,以及测试中应注意的问题.利用带有偏差角的非对称扫描方法得到了单晶的(002)晶面的衍射线,讨论了得到该衍射线的意义.
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    铜钢堆焊接头超声弱信号缺陷的提取与量化
    高双胜, 刚铁, 黄宗仁
    2008, 0 (3): 54-57.  
    摘要 ( 343 )   HTML( PDF (471KB) ( 240 )   引文文本
    采用全局阈值与动态阈值相结合的图像阈值化分割方法,较好地解决了铜钢堆焊接头超声检测图像中弱信号缺陷分割困难问题.介绍了全局阈值法、动态阈值法、全局阈值结合动态阈值法的算法原理,并比较了以上三种方法的缺陷分割效果.为了验证处理结果的可靠性,对试件上典型位置进行了破坏试验,测量了试件断面接合界面上缺陷的线性长度,结果表明测量结果与图像处理结果具有较好的一致性,证明该方法能够将弱信号缺陷从图像背景中提取出来,且缺陷分割误差较小.
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    化学共沉淀法制备的纳米Ni0.5Zn0.5CexFe2-xO4铁氧体微波吸收特性研究
    云月厚, 刘永林, 张伟
    2008, 0 (3): 58-62.  
    摘要 ( 346 )   HTML( PDF (1449KB) ( 260 )   引文文本
    采用化学共沉淀法制备了纳米Ni0.5Zn0.5CexFe2-xO4(x=0,0.005,0.01,0.015)铁氧体吸波材料,用AV3618型微波矢量网络分析仪测试了样品在8.2~12.5GHz范围内的微波吸收特性,实验结果表明:稀土元素铈的含量影响材料的吸波性能,当x=0.01时,纳米Ni0.5Zn0.5CexFe2-xO4铁氧体的吸波性能最佳.对于Ni0.5Zn0.5Ce0.01Fe1.99O4铁氧体吸波材料,当涂层厚度为1mm时,在测试频段内有三个吸收峰,在8.8GHz处,其最大吸收衰减量为15.4dB,10 dB以上带宽达3.8GHz,适量掺杂稀土元素铈是提高镍锌铁氧体吸波材料性能的一种有效途径.
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    测试与表征
    钢基表面热镀Zn-Mg合金镀层化学组成与电化学腐蚀行为的研究
    于萍, 王蕾蕾, 邢文国, 张长桥, 魏云鹤
    2008, 0 (3): 63-66.  
    摘要 ( 264 )   HTML( PDF (995KB) ( 360 )   引文文本
    通过电化学试验、盐雾加速试验和全浸加速腐蚀试验,在模拟海洋性大气腐蚀环境和工业与重污染大气腐蚀环境条件下,研究了不同化学组成的钢基表面热镀Zn-Mg合金镀层的腐蚀行为.三种试验方法研究结果表明,该镀层无论在海洋性大气腐蚀环境还是工业和重污染大气腐蚀环境条件下均表现出一致性的优良耐蚀性能;就实际工业生产而言,研究结果认为Zn-Mg合金镁含量控制在1%~2%的范围内是适宜的.
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    工业纯铁等离子体注入与氮化工艺及其性能研究
    陈畅子, 冷永祥, 孙鸿, 朱生发, 白彬, 张鹏程, 黄楠
    2008, 0 (3): 67-71.  
    摘要 ( 359 )   HTML( PDF (1696KB) ( 429 )   引文文本
    采用低电压高频率脉冲等离子体浸没离子注入与氮化技术在工业纯铁上进行氮离子注入及氮化强化处理,研究了不同脉冲宽度下,工业纯铁等离子体浸没离子注入与氮化处理的结构及性能.通过X射线衍射谱(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度、销-盘磨损实验,研究了工业纯铁氮离子注入及氮化后的结构、断面组织、表面元素含量、显微硬度、摩擦磨损性能;通过电化学极化方法在0.9%NaCl溶液研究了改性层的耐腐蚀性.研究结果表明:氮等离子注入及氮化后能显著提高纯铁表面的显微硬度、耐磨性和耐腐蚀性能,且表面形成结构为Fe3N和Fe4N的针状组织,针状组织是提高纯铁性能的关键因素;高脉冲宽度下进行等离子注入及氮化有利于提高纯铁表面的机械性能和耐腐蚀性能.
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    综述
    磁性金属纤维吸收剂制备研究进展
    谢炜, 程海峰, 楚增勇, 陈朝辉
    2008, 0 (3): 72-76.  
    摘要 ( 452 )   HTML( PDF (544KB) ( 584 )   引文文本
    新型磁性金属纤维吸收剂是实现"薄、轻、宽、强"吸波涂层的理想吸收剂之一.本文详细介绍了磁性金属纤维的各向异性和吸波机理,对磁性金属纤维的化学制备方法进行了较为详细的阐述,并对磁性金属纤维吸收剂的各种制备方法和最新研究现状进行了评述.
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    丙烯腈水相沉淀聚合引发机理的研究
    赵亚奇, 王成国, 朱波, 王延相, 王启芬
    2008, 0 (3): 77-80.  
    摘要 ( 368 )   HTML( PDF (839KB) ( 1196 )   引文文本
    综述了无机引发剂引发丙烯腈水相沉淀聚合的反应机理,其特点是在主氧化剂(过硫酸盐或氯酸盐)存在的无机引发体系中,易产生离子型自由基引发丙烯腈的水相沉淀聚合反应.
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